高层民用楼房建筑结构设计研究分析

摘要：随着社会的不断发展城市化的进程不断加快，我国的人口也在不断的增加，建筑用地也是不断的缩减，有限的土地面积上要建造出适合人们居住的面积难度可想而知，所以不断的想高空发展成为现在解决这一问题的最好方法。随着社会的不断发展高层建筑的设计也在不断的变化，但是在目前的高层建筑中还是存在着很多问题，这些高层民用楼房房建结构设计存在的问题将会对楼房的使用者造成很大的安全隐患。本文将对高层民用楼房建结构的设计进行研究，同时对在设计中的一些问题和处理的措施进行阐述，希望能够对以后的高层民用楼房建结构的设计有所帮助。

关键词：高层民用楼；房建结构；设计研究；问题和措施

中图分类号： TU3 文献标识码： A

人口的不断增长人均占有土地资源也在不断减少，城市的进程迫使更多的人涌入城市如何在城市中安置这些人口，给他们相应的居住房屋是现在城市发展不得不面对的问题。高层民用楼的出现帮助城市有效的解决了这一问题，高层建筑通过向上进行发展提高土地利用率为人民提供跟多的城市住房。但是在高层民用楼的设计有着不同于其他建筑的特点，对于这些不同我们应该对高层民用楼房建结构的设计加强重视。

1高层建筑的特点和建筑体系

1.1特点

在我国的对高层建筑的规定，建筑物在达到一定的高度标准之后在建筑内要尽心电梯的安装，电梯也就当仁不让的成为了高层建筑中必不可少的“交通工具”。高层建筑高度较高因此在建筑物内要设置多个设备层用以储备消防设备，在高层建筑的顶部要设置水箱以便在建筑发生火灾时及时的进行火灾救援，在建筑物的材料设计上也要注意建造材料的防火性能。高层建筑另一个比较明显的特点就是由于建筑的整体体形很大所以在建筑材料的使用上也会增大。

1.2建筑结构体系

1.2.1剪力墙

剪力墙结构是高层建筑竖向承重抵抗侧力的结构，主要是采取平面布置的形式在布置的过程中通常是要进行双向或者多向的布置，主要是通过钢筋混凝土的墙板替换框架结构中的梁柱。对剪力墙的设置要根据高层建筑的具体高度来定一般是用于40层一下的建筑物，同时在设计的过程中还要充分的考虑到抗震的需求。

1.2.2框架+剪力墙

这是一种组合结构包括了框架和剪力墙两个部分，两者所承受的压力各不相同两者分工明确相互协助保证建筑物的平稳。该结构的主体部分是框架结构，所以在承载力上要相对较为弱一些，因此这种技术常用在小于30层的建筑当中。

1.2.3钢筋混凝土

这也是两种材料的混合形成的新结构，通过将钢筋和混凝土进行融合江浙两种材料的特性综合在一起，再根据建筑物的受力要求进行配比能够保证建筑物的坚固不倒。在目前的建筑使用中钢筋加混凝土的结构体系应用的相当广泛，其本身的使用灵活、价格也不高在高层建筑的使用中整体性能也不差为其广泛的被使用创造了条件。

1.2.4钢结构

钢材的使用提高了高层建筑物的抗震性能，但是钢材也存在一定的缺陷。首先钢材的费用较高价格昂贵，其次钢材的耐腐蚀性较差而且特别惧怕火灾的发生，同时在建筑的施工设计上也更加的复杂，正是由于这些原因的存在导致了钢结构并没有在高层建筑中流行起来。

1.2.5钢材和混凝土的搭配

在这个结构体系中我们需要注意到的是这个体系中分为混合结构体系和组合结构体系两种。

在混合结构体系主要使用在30-80层的建筑中，这个结构体系将两种材料的特性很好的融合在一起，这种结构刚度高抗推性以及抗剪承载力都很好。组合结构体系是由型钢混凝土以及钢管混凝土结合组成的结构，这种结构抗裂性、抗震性都很好。

2高层民用楼房建结构设计参数

在高层建筑结构设计中的参数控制对于高层建筑的安全性，结构设计参数的合理选取能够帮助建筑实现整体的控制使建筑的整体更加合理。对于控制参数的选取包括了：轴压比、刚重比、剪重比、刚度比、以及周期比等等。详情见表一。

表一设计参数的相关信息

参数 功能 改变方法

轴压比 保证建筑结构的延性需求。 增大墙体，增大柱截面或者提高楼层墙、提高柱混凝土的强度。

刚重比 确定中立和在在水瓶座用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。 增强竖向构件，加强墙和柱的竖向构件的刚度。

剪重比 限制各楼层的最小水平地震剪力确保周期较长的结构安全。 增强竖向构件，加强墙和柱的竖向构件的刚度。

刚度比 限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变而形成薄弱层。 适当加强本层墙和柱以及梁的刚度，或者适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度。

周期比 限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭曲刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。 通过调整改变结构布置来提高结构的抗扭刚度。

层间位移角 限制结构在正常使用条件下的水平位移，确保高层结构应具备的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。 调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度。

层间位移比 限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。 改变结构平面布置，较小结构刚心与质心的偏心据达到规范要求。

在整个的结构设计参数的观察中要对地震力的振型组合数以及框架结构活荷载的最不利布置、组合参数。根据《建筑抗震设计规范》合适的振兴个数一般可以选取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数，活荷载的参数的参照能够帮助高层建筑保证其使用安全性，在活荷载的系数的选取要充分的考虑建筑物的数量的造成的风力相互干扰的群体效应。

3施工技术

在进行高层建筑的施工时要做好基础工程技术的应用，在开始进行施工之前要做好基坑的挖掘工作，做挡土和挡水的工作，由于这个操作只是为了方便目前的施工需要在施工结束之后要做好这些支护措施的拆卸工作，对基坑要坐好回填工作。基坑在挖掘过程中要充分的考虑到地下挖掘的环境避开重要的地下设施例如地下电缆、输水管段等等。由于高层建筑物的建设环境相当苛刻，由于高度很高所以在进行建设材料的运输上要使用一定的机械在选择运送设备时要注意设备的的各项指标是否满足运送的需求。吊塔的工作要相互之间做出协调相互错开时间防止在工作过程中相互之间产生影响。

高层建筑的建设过程中总是要用到一些脚手架，脚手架的组成钢管。高层钢管扣件脚手架的搭建高度可以炒股30米，连接杆之间的拉力承受的强度也很大保证施工人员在施工过程中的安全性。

结语

在高层建筑中对结构设计参数的控制能够帮助我们更好的认识在高层建筑中面临的一些问题，让这些问题能都得到更好的解决，保证高层民用楼的使用安全。高层建筑的本身是个十分困难的问题，施工工期长、成本高这过程中还要保证施工质量，所以在建设时要加强管理，规范施工这样才能保证建筑物的安全完整的交付使用。

参考文献

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[2]袁玉莲.高层建筑施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版）.2012,(9):76-77

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